Câu trả lời:
Theo nghĩa rộng, bạn nên luôn luôn sử dụng chúng. Nó chỉ đơn giản là một cái gì đó không thể làm tổn thương bạn để làm, nhưng có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng để bỏ qua.
Bạn có thể chưa thấy bất kỳ vấn đề lớn nào với pin của mình vì chúng được đặt tương đối gần với chip của bạn và vì chúng có điện trở trong để loại bỏ tín hiệu tần số cao hơn.
Điều này vẫn có thể gây ra mối quan tâm về điện trong tín hiệu tần số cao hơn. Nếu Vi điều khiển chạy ở tốc độ 20 MHz thì bạn đang có 20e6 xung hiện tại được kéo mỗi giây. Điều này có vẻ không phải là một vấn đề lớn, nhưng khi đủ đầu vào thay đổi cùng một lúc, bạn có thể gây ra hiện tượng nảy đất hoặc nhiều vấn đề tương tự đi kèm với đường dẫn có độ tự cảm cao xuống đất.
Các wikipedia bài viết có một số nền nếu nó giúp.
Công việc của một tụ điện tách rời là "tách rời" năng lượng thiết bị của bạn rút ra từ phần còn lại của mạch. Nếu một tụ điện tách rời thực hiện công việc của nó, bạn sẽ chỉ đo mức tiêu thụ điện một chiều. Họ loại bỏ sóng AC.
Có các thuật ngữ khác nhau để tách tụ điện.
Các tụ điện số lượng lớn hoạt động như các nguồn năng lượng lớn có thể cung cấp năng lượng trong thời gian, đây là những nguồn cần thiết cho chức năng. Nếu không có nắp bộ lọc số lượng lớn, bạn sẽ phải có dòng điện phụ thuộc thời gian vì chip của bạn sẽ cung cấp năng lượng cho chu kỳ của nó.
Tụ điện bỏ qua thường có giá trị thấp hơn và được thiết kế để chấm dứt tần số cao hơn. Khi tần số giảm trở kháng của bạn giảm cho các tụ điện. Một tụ điện có giá trị nhỏ hơn có trở kháng cao hơn. Những tụ điện nhỏ này là xương sống của việc chấm dứt sóng tần số cao hơn.
Các tụ điện thập kỷ là một thuật ngữ khác của bypass bypass nhưng tên này hàm ý nhiều hơn. Nếu giới hạn bộ lọc số lượng lớn của bạn là .1uF thì giới hạn thập kỷ của bạn sẽ là .01uF và .001 và thậm chí .0001uF tùy thuộc vào những gì bạn đang làm. Thông thường tôi chỉ thấy 1 thập kỷ giới hạn, nhưng tôi đã phải sử dụng 2 hoặc 3 trước đó.
Decoupling không phải là để làm giảm năng lượng, tách rời là về việc triệt tiêu nhiễu tần số cao được tạo ra bởi các mạch tạo ra tín hiệu tốc độ cao, đặc biệt là các mạch logic.
Khi một nút thay đổi thông qua vài volt trong vài nano giây, phải mất một dòng điện ngắn để sạc / xả điện dung tại nút đó. Nếu bạn có một loạt các dây cung cấp chia sẻ của IC, thì độ tự cảm trong các đường cung cấp có nghĩa là các dòng điện này đi vào một IC chuyển thành các điện áp cung cấp cho các IC khác và điều này có thể khiến mọi thứ rơi vào trạng thái ngoài ý muốn.
Lý do bạn gắn một nắp tần số cao tốt trên mỗi IC là để cung cấp riêng cho các dòng điện này, do đó 'tách rời' nhu cầu cung cấp của các IC từ nhau.
Chúng rất hữu ích vì các thiết bị có sức mạnh cũng có thể gây ra gợn sóng - không chỉ bộ điều chỉnh. Ví dụ, một vi điều khiển sẽ vẽ thêm dòng điện trên cạnh tăng xung nhịp và ít hơn. Bản vẽ này làm cho điện áp cung cấp bị kéo xuống rất nhẹ. Nếu tất cả mọi thứ đang chạy ra khỏi cùng một đồng hồ, nó sẽ trở nên tồi tệ hơn. Với một tụ điện trên các chân nguồn, có một dự trữ có sẵn để giảm thiểu gợn này. Đó là một ý tưởng tốt.
Một pin có điện trở trong. Các xung của dòng điện được vẽ bởi vi điều khiển và logic kỹ thuật số khác có thể gây ra sụt áp trong điện áp pin. Một nắp tách rời số lượng lớn (10 LờiF hoặc hơn) trên các đường ray điện là cần thiết để ngăn chặn sự cố lớn gây ra vấn đề. Đừng quên các nắp 100nF nhỏ cũng cần thiết trên Vdd của tất cả các IC logic kỹ thuật số để cung cấp nguồn hiện tại cục bộ. Độ tự cảm của dấu vết trên PCB của bạn sẽ khiến những điều này trở nên cần thiết hoặc bạn có thể phát hiện ra những lỗi lạ và bất thường đang ảnh hưởng đến mạch của bạn.
Mỗi khi một bóng bán dẫn thay đổi trạng thái trong một hệ thống kỹ thuật số, phải mất một chút dòng điện để chuyển đổi. Hàng tấn bóng bán dẫn trong chip logic hoặc vi điều khiển đang thay đổi gần như cùng một lúc. Khi điều đó xảy ra, năng lượng tiêu thụ của chip tăng đột biến. Các tụ điện bỏ qua (hoặc tách rời) giúp cung cấp năng lượng đó để các xung tải ngắn đó không làm cho điện áp cung cấp trên các chip khác giảm. (Đặc biệt là vì các chip khác có thể cần một thời gian ngắn cần dòng điện tăng vọt cùng một lúc.)
Đó là lý do tại sao bạn muốn mũ rất nhanh (nhỏ, ESR thấp) nằm gần mỗi IC, càng gần các chân nguồn càng thiết thực.
Các nắp lớn gần nguồn điện cung cấp dòng điện để mang tải trong khi nguồn AC đi qua 0V, và các nắp nhỏ / trung bình gần nguồn cung cấp giúp đổ đầy các nắp bypass nằm rải rác trên bảng.